Bài giảng Vận hành hệ thống điện - ThS. Võ Phúc Lập

Bài giảng Vận hành hệ thống điện do ThS. Võ Phúc Lập biên soạn cung cấp cho các bạn những kiến thức về đại cương vận hành hệ thống điện; chế độ nhiệt của thiết bị; kết cấu của các phần tử hệ thống điện; chế độ làm việc kinh tế của hệ thống điện; chất lượng điện năng; nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện; vận hành nhà máy điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vận hành hệ thống điện - ThS. Võ Phúc Lập TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC NGÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN Giảng viên: ThS Võ Phúc Lập 1 1 NỘI DUNG TRÌNH BÀY Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN Chương 2: CHẾ ĐỘ NHIỆT CỦA THIẾT BỊ Chương 3: KẾT CẤU CỦA CÁC PHẦN TỬ HỆ THỐNG ĐiỆN Chương 4: CHẾ ĐỘ LÀM ViỆC KINH TẾ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN Chương 5: CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG Chương 6: NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN Chương 7: VẬN HÀNH NHÀ MÁY ĐIỆN 2 Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Khái niệm chung: - Vận hành hệ thống điện là tập hợp các thao tác nhằm duy trì chế độ làm việc bình thường của HTĐ, đáp ứng yêu cầu chất lượng, tin cậy và kinh tế. - Hệ thống điện bao gồm các phân tử có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. - Sự làm việc tin cậy và kinh tế của hệ thống xuất phát tù sự tin cậy và chế độ làm việc kinh tế của từng phần tử. - Sự ra đời của các thiết bị công nghệ mới, những yêu cầu về vận hành các thiết bị điện nói riêng và hệ thống điện nói chung ngày càng trở nên nghiêm ngặt, khắc khe hơn nhiều. 3 - Đối với tất cả các thiết bị điện, vấn đề vận hành hệ thống điện cần phải thực hiện theo đúng các qui trình, qui phạm của ngành, của quốc gia và của các nhà cung cấp. - Qui trình vận hành các phân tử hệ thống điện được xây dựng dựa trên cơ sở các qui trình, qui phạm, các hướng dẫn vận hành, bảo trì bảo dưỡng của thiết bị, có xét đến những đặc điểm công nghệ của hệ thống. Một số đặt điểm nổi bật như: + Qui trình sản xuất và tiêu thụ điện năng diễn ra hầu như đồng thời: Điện năng không thể lưu trữ, do đó, cần phải duy trì sao cho tổng công suất phát của tất cả các nhà máy điện phải luôn luôn phù hợp với nhu cầu tiêu thụ của tất cả các phụ tải sử dụng điện. 4 4 + Hệ thống điện là một hệ thống nhất: giữa các phần tử của hệ thống điện luôn luôn có những mối liên hệ hết sức mật thiết với nhau, sự thay đổi bất kỳ của một thành phần nào trong hệ thống điện đều làm thay đổi chế độ làm việc của các phần tử khác trong hệ thống, có thể chúng cách xa nhau hàng trăm km. Do đó, cần phải có sự thống nhất trong quá trình điều khiển, vận hành hệ thống để đảm bảo duy trì chất lượng lưới điện ở mức độ hợp lý. + Các quá trình diễn ra trong hệ thống điện rất nhanh: do đó yêu cầu hệ thống điện cần phải được trang bị hệ thống điều khiển, bảo vệ có tính tự động hoá cao nhằm duy trì chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng. + Hệ thống điện liên quan mật thiết đến đời sống, an sinh xã hội: Để đáp ứng nhu cầu không ngừng gia tăng của xã hội thì hệ thống điện cũng không ngừng mở rộng và phát triển. 5 5 - Các yêu cầu cơ bản của hệ thống: + Đảm bảo hiệu quả kinh tế cao + Đảm bảo chất lượng điện năng + Độ tin cậy, ổn định cung cấp điện + Tính linh hoạt và khả năng đáp ứng đồ thị phụ tải 1.2 Các chế độ vận hành hệ thống điện và tính kinh tế của chế độ vận hành: - Các chế độ vận hành của hệ thống điện: + Chế độ xác lập: là chế độ làm việc bình thường của hệ thống điện, các tham số biến thiên rất nhỏ xung quanh giá trị trung bình (cho phép). 6 6 + Chế độ quá độ bình thường: hiện tượng này xảy ra thường xuyên khi hệ thống điện chuyển từ chế độ xác lập này sang chế độ xác lập khác và nằm trong phạm vi cho phép của hệ thống. + Chế độ quá độ sự cố: xảy ra khi xuất hiện hiện tượng sự cố trên hệ thống điện, các tham số hệ thống thay đổi lớn so với trạng thái bình thường, hậu quả của chế độ quá độ sự cố còn phụ thuộc vào qui mô, tính chất của sự cố. + Chế độ xác lập sau sự cố: là trạng thái hệ thống sau khi các phần tử bị sự cố được loại ra khỏi hệ thống. Nếu quá trình xảy ra sự cố trong thời gian ngắn và các tham số hệ thống biến đổi trong giới hạn cho phép thì chế độ sau sự cố đã được xử lý tốt. 7 7 - Tính kinh tế và sự điều chỉnh chế độ của hệ thống điện: + Tính kinh tế của hệ thống điện được đặc trưng bởi cực tiểu chi phí để sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng. Chi phí này phụ thuộc vào mức độ yêu cầu điện năng nên chỉ tiêu kinh tế của chế độ hệ thống điện đặc trưng cho suất chi phí, tức là chi phí tính 1kWh. + Tính kinh tế của hệ thống điện cũng có thể được thể hiện ở mức thu lợi nhuận cao nhất và đáp ứng được đầy đủ nhu cầu của các hộ sử dụng điện. Chỉ tiêu kinh tế có thể được xem xét dưới góc độ giá thành 1kWh điện năng tiêu thụ. Chỉ tiêu này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: giá nhiên liệu, giá thành thiết bị, yêu cầu và đặc điểm sử dụng điện, các điều kiện thời tiết,… và đặc biệt là phương thức vận hành hệ thống điện.. 8 8 + Tính kinh tế của hệ thống điện trước hết phải đảm bảo được sự tăng trưởng kinh tế của từng khâu trong hệ thống như tăng hiệu suất các nhà máy điện, hiệu suất truyền tải, … Để đảm bảo tính kinh tế của hệ thống điện cần phải: + Xác định được sự phân bố công suất tối ưu giữa các phần tử trong hệ thống. + Lựa chọn tốt nhất tổ hợp các phần tử trong hệ thống, nhằm giảm tối đa thành phần tổn hao của các phần tử hệ thống (tổn hao cố định - tổn hao không tải và tổn hao thay đổi - tổn hao phụ thuộc hệ số mang tải). + Xác định qui luật vận hành tối ưu của từng phần tử, của hệ thống như: qui luật điều chỉnh điện; qui luật điều chỉnh dung lượng bù công suất phản kháng,… ...